奇怪的PHP引用效率问题分析

函数如下：

function update_timelist(&$arr,$timestamp,$threshold){ 
$timequeue = &$arr['timequeue']; 
while(!empty($timequeue[0])&&($timestamp-$timequeue[0])>$threshold){ 
array_shift($timequeue); 
} 
array_push($timequeue, $timestamp); 
if($arr['count']<count($timequeue)){ 
$arr['count'] = count($timequeue); 
} 
}

大家看出来这个函数有什么问题了没有？其实，有很大一个问题，就是函数中的：

$timequeue = &$arr['timequeue'];

这一行导致程序读入22M数据并生成时间节点链表用了接近40秒，而删掉该行改成直接使用$arr['timequeue']时间就缩短了30秒，只需要10秒左右就处理完了22M。

function update_timelist(&$arr,$timestamp,$threshold){ 
while(!empty($arr['timequeue'][0])&&($timestamp-$arr['timequeue'][0])>$threshold){ 
array_shift($arr['timequeue']); 
} 
array_push($arr['timequeue'], $timestamp); 
if($arr['count']<count($arr['timequeue'])){ 
$arr['count'] = count($arr['timequeue']); 
}

大家看出来是什么问题了吗？问题就count函数上，没有想到吧。PHP将变量指向的真正的内容空间标记为了引用类型和非引用类型，像下面的代码：

$a = '3water.com'; 
$b = $a; 
$c = $b;

实际占用内存空间只有一份，因为PHP的zend引擎使用copy on writing的机制，只在$b,$c修改的时候才会复制一份'3water.com'过来，此时'3water.com'的内容空间类型为非引用类型，如果改为下面的代码：

$a = '3water.com'; 
$b = $a; 
$c = &$a;

这个会有什么变化？仍然是一份内存空间存放'3water.com'吗？不是，因为$c为$a的引用，$a的指向的存储空间需要标记为引用类型，那么必须为$b单独复制一份'3water.com'才行了，因为$b指向的是非引用类型。
我们可以这样理解，$c现在是$a的引用了，如果$b仍然执行$a的空间那么修改$c将导致$b也修改，所以此时一旦出现引用即使没有写操作也必须复制一份了。也可以这样理解，php对变量指向的内存空间只有非引用和引用两种类型，两种类型不能混合，不能转移。如果什么地方需要改变内存空间的状态则需要copy一份了。
下面就说明为什么多了$timequeue = &$arr['timequeue']会导致count变慢，还记得c函数的调用过程吗？实际我们传入的参数需要copy一份拷贝传入，php也一样，但是由于copy on writing机制使得count在传入非引用类型时是不会真正copy的，但是$timequeue = &$arr['timequeue']将$timequeue的内存空间指定为了引用类型，而count需要非引用类型，这样就导致count需要copy一份$arr['timequeue']了。直接传入$arr['timequeue']为什么没有问题？count当然是用了copy on writing的机制，array_shift和array_push呢？他们是传入的引用啊，不用担心这不是修改了$arr['timequeue']的类型而是真正的传入了$arr['timequeue']的一个别名。

对于PHP我也是刚刚开始学习，上面的分析不一定正确，也不一定全面。大家可以在我的主页发邮件留言与我交流。